光衰减器的原理及应用
光衰减器知识-中国电子仪器行业协会
光衰减器知识一、概述（一）用途光衰减器是光纤通信设备检测中必不可少的测试仪器之一，主要用于光信号的衰减，广泛应用于光纤通信系统、设备和仪器在研制、开发和生产过程中的检测与调试，还可以应用于误码率测量、接收机灵敏度测量、EDFA特性、功率均衡、系统损耗模拟和功率校准及验证等方面。
（二）分类与特点光衰减器按衰减原理分可分为挡光式和滤光片式两种类型。
挡光式光衰减器衰减范围较窄，且线性度较差；而滤光片式光衰减器具有衰减范围大、线性度好、平坦度好，重复性好等特点，在实际使用中得到了广泛的应用。
光衰减器按功能和用途的不同，可分为机械式光衰减器、智能程控式光衰减器和功率控制型智能程控光衰减器。
●机械式光衰减器的特点机械式光衰减器的优点是简单易用，价格便宜，但衰减准确度低、重复性和稳定度较差，衰减调节速度慢，只能满足简单的测试需求。
●智能程控式光衰减器智能程控式光衰减器的优点是衰减自动调节、针对不同波长衰减数据可进行补偿、具备GPIB远程控制功能，因此其衰减准确度高、重复性好、稳定性高、衰减调节速度快，能够满足科研和生产的需求，并可配合其它光测试仪器搭建自动测试系统，提高测试效率。
●功率控制型智能程控光衰减器功率控制型智能程控光衰减器在智能程控光衰减器的基础上增加了输出光功率控制功能，因此其不仅具备了智能程控光衰减器的所有优点，而且还可以对输出光功率实时监视，并对衰减值进行实时调整，进一步提高了测试的准确度和稳定性。
（三）产品国内外现状国内生产光衰减器的厂家主要有：如中国电子科技集团41所、中国电子科技集团公司第34所等单位。
国产光衰减器的衰减准确度和重复性指标都不太高，中国电子科技集团41所的衰减准确度≤±0.4dB，衰减重复性≤±0.04dB。
国外的光衰减器主要以Agilent、EXFO和JDSU居多，衰减准确度≤±0.1dB、重复率≤±0.01dB。
（四）技术发展趋势●高准确性、高重复性是光衰减器追求的目标；●集成化、模块化是光衰减器产品主要的发展趋势；●光功率监视技术将会得到进一步的推广应用。
光衰减器的使用方法
光衰减器的使用方法
光衰减器是一种非常有用的光学器件，可以用来调节光信号的强度，通常在光通信、光纤传感等领域中使用。
下面是光衰减器的使用方法：
1. 了解光衰减器的原理和类型。
光衰减器基本上是通过吸收或反射部分光信号来降低光的强度。
常见的光衰减器类型包括可调式、固定式、内置式等。
2. 确定需要衰减的光功率。
首先需要测试光信号的输入功率，以便选择合适的光衰减器。
3. 选择光衰减器。
根据需要衰减的功率和衰减量，选择合适的光衰减器。
可调式和固定式光衰减器的衰减量通常在0~30dB之间，内置式光衰减器的衰减量则相对较小。
4. 连接光衰减器。
将光衰减器连接到光信号的输入端，确保连接稳固。
5. 调节光衰减量。
对于可调式光衰减器，可以通过旋转调节器来实现不同的衰减量。
对于固定式和内置式光衰减器，则需要根据不同的型号和规格来选择合适的衰减量。
6. 测试光信号的输出功率。
使用光功率计或其他测试仪器来测试光信号的输出功率，确保衰减量达到预期效果。
总之，光衰减器是一种非常有用的光学器件，在实际应用中需要根据具体的需求来选择合适的类型和衰减量，确保光信号的稳定性和可靠性。
程控式多模光衰减器
程控式多模光衰减器1. 概述程控式多模光衰减器是一种用于调节光信号强度的设备，通过改变光的传输路径中的损耗来实现对光信号的衰减。
它可以在光纤通信系统中起到精确控制和稳定调节光功率的作用，广泛应用于光纤通信、激光器输出功率控制、传感器系统等领域。
本文将详细介绍程控式多模光衰减器的工作原理、结构和应用，并对其优缺点进行分析。
2. 工作原理程控式多模光衰减器主要由两个部分组成：多模干涉仪和程控单元。
多模干涉仪是实现光信号衰减的关键元件，它利用干涉效应来调节不同波长的光在传输路径中的相对强度。
当输入一个多模输入信号时，它会被分成两个不同路径上的波导。
这两个波导长度不同，从而导致两条路径上的波长相位差发生变化。
通过改变两个波导之间的相对长度差异，可以控制光信号的相位差，从而实现对光信号强度的调节。
程控单元负责控制多模干涉仪中的波导长度差异。
通过电子器件来改变波导长度，从而实现对光信号衰减的精确控制。
程控单元可以根据需要调节衰减量，并且可以实时监测和反馈光功率信息，以保持稳定的衰减水平。
3. 结构程控式多模光衰减器通常由以下几个部分组成：3.1 多模干涉仪多模干涉仪是程控式多模光衰减器的核心部件。
它由两个不同路径上的波导组成，其中一个波导可调节长度。
通过改变这个可调节波导的长度，可以实现对光信号强度的精确调节。
3.2 程控单元程控单元负责对多模干涉仪中的可调节波导进行精确控制。
它接收外部指令，并通过电子器件改变波导长度差异，从而实现对光信号衰减量的调节。
3.3 光功率监测和反馈系统为了保持稳定的衰减水平，程控式多模光衰减器通常配备了光功率监测和反馈系统。
该系统可以实时监测光功率，并将监测到的数据反馈给程控单元，以便对波导长度进行调整。
4. 应用程控式多模光衰减器在光纤通信领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：4.1 光纤通信系统在光纤通信系统中，不同传输距离和设备之间的匹配要求不同的光功率水平。
程控式多模光衰减器可以根据需要精确调节光功率，以满足不同设备之间的匹配要求。
波分 光衰减器
波分光衰减器波分光衰减器是一种用于调节光信号强度的光学器件，在光纤通信系统中起到了至关重要的作用。
本文将介绍波分光衰减器的工作原理、分类以及应用领域。
一、工作原理波分光衰减器的工作原理基于光纤中的衍射效应。
当光信号经过波分光衰减器时，其中的光子会发生衍射现象，使得原本平行的光束发生扩散，进而降低光信号的强度。
二、分类根据光衰减器的工作方式，可以将其分为可变光衰减器和固定光衰减器两类。
1. 可变光衰减器可变光衰减器可以通过调节器件内部的机械结构或电子控制来实现对光信号强度的精确调节。
其中，机械结构可变光衰减器通过改变光束的传输路径或改变介质的厚度来调节光信号的强度。
而电子控制可变光衰减器则通过改变电压或电流来控制光衰减器内部的光衰减机构，从而实现对光信号强度的调节。
2. 固定光衰减器固定光衰减器的光衰减值是固定的，无法进行调节。
根据不同的应用需求，固定光衰减器可以分为均匀光衰减器和非均匀光衰减器两类。
均匀光衰减器是指在整个光谱范围内，光衰减值保持恒定。
非均匀光衰减器则是指在特定的波长范围内，光衰减值是非均匀的。
这种光衰减器常用于波分复用系统中，通过对不同波长的光信号进行不同程度的衰减，实现波长间的均衡。
三、应用领域波分光衰减器广泛应用于光纤通信系统中，其主要作用是调节光信号的强度，以满足不同部件的工作需求。
1. 光纤通信系统中的波分复用器将多个信号通过不同的波长进行合并传输，而不同波长的信号往往具有不同的强度。
这时，波分光衰减器可以根据不同波长的信号需求，调节光信号的强度，使其达到最佳接收效果。
2. 在光纤传感系统中，光纤上会通过不同的传感器来采集环境信息。
由于不同传感器的灵敏度不同，因此需要通过波分光衰减器来调节光信号强度，以保证传感器的准确性和稳定性。
3. 波分光衰减器还可以应用于光纤激光器和光纤放大器等光学器件中，用于调节输出光信号的强度。
四、总结波分光衰减器是光纤通信系统中不可或缺的光学器件，通过调节光信号的强度，使其在不同的应用场景下达到最佳效果。
光纤通信 光衰减器的工作原理
光纤通信光衰减器的工作原理光纤通信是一种利用光信号传输信息的通信方式，它具有传输速度快、传输距离远、抗干扰性强等优点。
然而，在光纤通信中，由于光信号的传输距离较长，会出现光信号的衰减现象，即光信号的强度会随着传输距离的增加而减弱。
为了解决这一问题，人们开发出了光衰减器。
光衰减器是一种用于控制光信号强度的装置，它可以根据需要调整光信号的强度，以确保光纤通信的正常运行。
光衰减器的工作原理主要涉及光信号的衰减和光信号的调节两个方面。
光衰减器通过光信号的衰减来降低光信号的强度。
光信号的衰减是通过在光信号传输路径中引入一定程度的光损耗来实现的。
光衰减器通常采用吸收、散射、干涉等方式来实现光信号的衰减。
其中，吸收是指通过在光信号传输路径中加入吸收材料，使光信号被吸收而减弱；散射是指通过在光信号传输路径中加入散射材料，使光信号发生散射而减弱；干涉是指通过在光信号传输路径中加入干涉器件，利用干涉效应使光信号发生干涉而减弱。
这些衰减方式可以根据需要进行组合，以实现不同程度的光信号衰减。
光衰减器通过光信号的调节来控制光信号的强度。
光信号的调节是通过调整光衰减器中的控制装置来实现的。
光衰减器通常采用机械调节、电子调节或光学调节的方式来控制光信号的强度。
机械调节是指通过旋转或移动光衰减器中的机械部件，改变光信号传输路径中的衰减程度，从而调节光信号的强度；电子调节是指通过改变光衰减器中的电流或电压来调节光衰减器的工作状态，从而控制光信号的强度；光学调节是指通过改变光衰减器中的光学元件的位置或形状，改变光信号传输路径中的衰减程度，从而调节光信号的强度。
这些调节方式可以根据需要进行组合，以实现精确的光信号调节。
光衰减器通过光信号的衰减和调节来控制光信号的强度，以满足光纤通信中不同场景下的需求。
光衰减器的工作原理涉及光信号的衰减和调节两个方面，通过引入光损耗和调节光衰减器中的控制装置来实现光信号的衰减和调节。
光衰减器的应用可以有效解决光纤通信中光信号衰减的问题，保证光纤通信系统的正常运行。
光衰减器的原理
光衰减器的原理1. 引言光衰减器是一种用于调节光信号强度的器件，它可以通过改变光信号的功率来实现衰减。
在光纤通信系统中，由于光信号的强度可能会过大，需要通过衰减器对光信号进行调节以保证系统的正常运行。
本文将介绍光衰减器的原理和工作原理，并讨论一些常见的光衰减器的类型和应用。
2. 光衰减器的工作原理光衰减器的工作原理基于光信号的衰减机制。
当光信号通过光衰减器时，衰减器会减少光信号的功率，从而达到调节光信号强度的目的。
2.1 固定式光衰减器固定式光衰减器是一种固定在光纤通信线路中的光衰减器。
它通常由一段特殊的光纤组成，这种光纤的损耗特性可以使光信号的功率被减少到所需的水平。
固定式光衰减器可以通过选择合适的长度和损耗来实现所需的光衰减效果。
2.2 可变式光衰减器可变式光衰减器是一种可以调节光信号衰减程度的光衰减器。
它通常由一个机械或电子调节装置和一个可调节的光衰减器组成。
通过改变调节装置的参数，可以调节光衰减器的衰减程度。
可变式光衰减器的一种常见实现方法是使用电子控制器控制一个VOA（Variable Optical Attenuator）。
VOA通过改变光纤中的损耗来实现光信号的衰减。
电子控制器可以根据系统的需要，通过改变VOA的参数来实现对光信号强度的精确调节。
3. 光衰减器的类型与应用光衰减器可以根据其工作原理和使用方法的不同，分为多种类型。
下面将介绍一些常见的光衰减器类型及其应用。
3.1 固定式光衰减器固定式光衰减器广泛应用于光纤通信系统中，用于对光信号进行精确的衰减。
由于固定式光衰减器的衰减程度是固定的，因此可以在系统设计时根据实际需求选择合适的光衰减器，并将其固定在光纤线路中。
3.2 可变式光衰减器可变式光衰减器的衰减程度可以根据系统需求进行调节，因此在实际应用中更为灵活。
可变式光衰减器通常用于光纤通信系统中的调试和测试环节，可以根据需要实时调整光信号的强度，方便对系统进行调试和测试。
3.3 线性光衰减器线性光衰减器是一种特殊的光衰减器，它能够实现相对较为精确的衰减效果。
光衰减器的应用
光衰减器的应用光衰减器是一种能够调节光信号强度的光学器件，主要用于光纤通信系统中的光信号衰减。
在光纤通信系统中，光衰减器的应用非常广泛，下面将介绍光衰减器在光纤通信系统中的具体应用。
1. 光信号测试在光纤通信系统中，我们需要对光信号进行测试，以确保系统正常工作。
光衰减器可以通过调节光信号的强度，从而使光信号的强度在测试仪器所能接受的范围内。
这样就可以对光信号进行准确的测试，以保证系统的正常工作。
2. 光纤接口匹配在光纤通信系统中，由于光纤的特性不同，不同的光纤之间的光信号强度也有所不同。
因此，在光纤通信系统中，我们需要使用光衰减器，以调节光信号的强度，使其适应不同的光纤接口。
这样可以保证光信号的传输质量和传输距离。
3. 光纤距离补偿在光纤通信系统中，由于光纤的长度不同，不同的光纤之间的光信号强度也有所不同。
因此，在光纤通信系统中，我们需要使用光衰减器，以调节光信号的强度，使其适应不同的光纤距离。
这样可以保证光信号的传输质量和传输距离。
4. 光信号调节在光纤通信系统中，由于光信号的强度不同，需要对光信号进行调节。
光衰减器可以通过调节光信号的强度，使其适应不同的光信号强度。
这样可以保证光信号的传输质量和传输距离。
5. 光纤测量在光纤通信系统中，我们需要对光纤进行测量，以确保光纤的质量和性能。
光衰减器可以通过调节光信号的强度，使其适应不同的光纤测量要求。
这样可以保证光纤的测量质量和测量精度。
光衰减器是光纤通信系统中一种非常重要的光学器件，其应用非常广泛。
通过使用光衰减器，可以调节光信号的强度，从而保证光信号的传输质量和传输距离。
同时，光衰减器还可以用于光信号测试、光纤接口匹配、光纤距离补偿和光纤测量等方面。
因此，在光纤通信系统中，光衰减器的应用是非常必要的。
第三章光衰减器
2π
∞
（3.4）
7
将（3－1）（3－2）（3－3）式分别代入（3－4）式 可得到经过横向位移后光能量的损耗：
Ld = −10 logη = −10 logη反e
16k 2 η反 = (1 + k ) 4
( − d ω0 )2
（3.5）
（3.6）
2
单模光纤： 0 = (0.65 + 1.619V ω
1915年诺贝尔奖授给W.H.布拉 格和W.L.布拉格父子俩，以表 彰他们在的杰出用X射线研究晶 体结构方面所作出贡献。 1912年，W.L.布拉格在德国物理学家 M.von劳厄发现X射 线通过晶体产生衍射的基础上， 进行了一系列实验， 1913年提出布拉格公式。 他们父子二人研究出晶体结构 分析的方法，从理论及实验上证明了晶体结构的周期性 和几何对称性，奠定了X射线谱学及X射线结构分析的基 础，从而为深入研究物质内部结构开辟了可靠的途径
5
模场分布 E0 可以表示为：
E 0 (r ) =
2
ω0
exp[−( r
ω0
)2 ]
（3.1）
其中 ω 0 为模场半径， r 是纤芯中任意一点到轴心的距离。 该光束经过横向错位d传输到第二根光纤的端面时，其模场变化为 E1 (r )
E1 ( r ) =
2
ω1
exp[−( r
ω1
2
)2 ]
*衰减片式衰减器的衰减量取决于金属蒸发镀膜层的透过率和均 匀性。 *机械式结构的衰减器，在结构中的读数显示方式及机械调整方 法也将影响到光衰减器中的衰减精度。
38
第三章光衰减器
由朗伯定律可知，透过率取决于吸收材料的内透射 率和它的厚度t: （3-13） TP = 10 −α t 衰减量A可表示为： A (3-14) A = −10 log T = 10α t
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光衰减器的原理及应用作者：钱青、唐旭东 日期：2006-1-6（上海光城邮电通信设备有限公司）光纤通信是用光作为信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。
由于其比传统的其他通信方式有着巨大的优势，随着信息技术的不断发展和信息化进程的加快，光纤及其光器件的使用范围越来越广，如光纤通信系统、光纤数据网、光纤CATV 等。
信号无论在哪种传输介质中传输都会有损耗，这种损耗可以定义为信号的衰减。
光通信中光纤衰减的特性用衰减系数α表示，光信号在光纤中传输时，其功率P 随着传输距离的增加按指数形式衰减，即= -αP设起始处（z=0）的信号光功率为P(0)，则在光纤中经过距离z 的传播后，其值为衰减系数α= ln在同一种介质中传输时，信号的衰减系数比较稳定，一旦介质有所转换，衰减就有突变。
在通常情况下，我们都希望传输线的损耗越小越好，但在有些情况下，由于信号源及传输距离的不确定，线路中的信号强度可能过大，这就需要采取某种措施减小信号。
光衰减器就是这样一种用于消除线路中过大信号的器件。
一、光纤衰减的特性要研制光衰减器，首先要了解光纤传输的基本特性。
光在光纤中传输，是通过全反射的原理，确保光不外泄。
如图1所示全反射临界入射角为θc ，αc 为临界传播角，纤芯的折射率为n 1，包层的折射率为n 2。
图1 光纤内部光传输为满足光线在纤芯内的全反射条件，要求n 1>n 2。
αc 是光线发生全发射时与光纤纵向轴线之间的夹角，有 αc =arcsin ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−n n 1212dP dZ P(z) P(0) 1Z sin θc = n 1n 2要保证光线在光纤内全反射，必须有传输角α<αc 。
除了全反射条件外，光信号在光纤中传输还会有损耗存在，这是由光纤自身特性所决定的，主要有散射损耗、吸收损耗和弯曲损耗等。
1、散射损耗散射损耗通常是由于光纤材料密度的微观变化，以及所含sio2 、geo2 和p2o5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中出现一些折射率分布不均匀的局部区域，从而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部引起损耗；或者在制造光纤的过程中，在纤芯和包层交界面上出现某些缺陷、残留一些气泡和气痕等。
这些结构上有缺陷的几何尺寸远大于光波，引起与波长无关的散射损耗，并且将整个光纤损耗谱曲线上移。
这种散射也称为瑞利散射。
2、吸收损耗吸收衰耗，包括杂质吸收和本征吸收。
本征吸收是光纤石英材料固有的吸收损耗。
而杂质吸收在光纤材料中的杂质如氢氧根离子、过渡金属离子对光的极强的吸收能力，它们是产生光信号衰减的重要因数。
3、弯曲损耗由于在光纤敷设过程中，不可避免地会遇到需要弯曲的场合，光线从光纤的平直部分进入弯曲部分时，原来的束缚光纤在弯曲部分的入射角减小，使得光纤纤芯和包层界面上的全反射条件遇到破坏，光束的一部分就会从光纤的纤芯中逃离出去，造成到达目的地的光功率比从光源发出的进入光纤时的光功率小，这就是弯曲损耗。
二、各种衰减器的工作原理根据以上光在线路中传输的特性，可以通过多种原理，完成光衰减器的制作。
1、空气隔离技术光在光纤中传输受到全反射定律的制约，无法散射出来，保持强度的相对稳定。
而一旦其脱离光纤，在光纤与光纤之间加入空气间隔，光就会散射出去，从而引起光的衰减。
由于光从普通光纤中入射到空气中散射很强，为此要使衰减量控制一定的范围，就要确保隔离距离及保持两端光纤的对准。
图2 单模光纤空气隔离距离与衰减值曲线通过这个原理可以制作法兰式固定衰减器和可调衰减器。
法兰式固定衰减器采用隔离衰减片，根据曲线图制作一定厚度的衰减片，将衰减片植入法兰中，就可起到固定光衰减的作用。
法兰式可调光衰减器采用机械旋转原理，通过机械旋转调节两端连接器间的距离，可使光衰减在0~30dB 之间。
2、位移错位技术此方法是将2根光纤的纤芯进行微量平移错位，从而达到功率损耗的效果。
图3光纤错位通过使用普通尾纤，用熔接机将2根尾纤的纤芯在错位的情况下进行熔接工作，使光在传输过程中发生偏芯损耗，得到连接器式固定衰减器，又称在线固定衰减器。
3、衰减光纤技术根据金属离子对光有吸收作用，研制出参杂金属离子的衰减光纤，与普通光纤每公里有衰减系数一样，这种衰减光纤也有固定的衰减系数，只不过这种衰减系数不按公里计算，而是按照毫米计算。
图4 衰减光纤将衰减光纤穿入陶瓷插芯，经过特殊工艺处理，可以制成阴阳式的固定衰减器。
4、吸收玻璃法经光学抛光的中性吸收玻璃片也可被应用于光衰减器的制作。
利用物质对光的吸收特性，制成片状或条状的中性暗色玻璃，放在光路上，可以将光强衰减。
吸收玻璃以透过率T 及以分贝数表示的衰减率区分。
透过率T=透射光强/入射光强衰减率η=1/T以分贝数表示的衰减率β=10 x log η=- 10 x logT ，以分贝数表示的衰减率可方便估算多片组合时的衰减率：将叠加各片的衰减率分贝数相加即为组合衰减片组的衰减率（以分贝数表示）。
片状被制成固定的衰减值；而条状根据其内部连续递增的暗色物质，不同部纤芯内掺金属离子位的衰减值也不同。
单块片状光吸收玻璃可以制作固定衰减器，多块片状吸收玻璃可以通过轮盘转换制成分档可调试衰减器，而条状吸收玻璃通过连续位移可以制成连续可调衰减器。
5、固态光衰减技术前面提到的空气隔离和吸收玻璃形式的可调光衰减器都是采用机械式的方法完成衰减的可调性，现在也有少量的采用各种固态光衰减技术，比如可调衍射光栅技术、MEMS 技术、液晶技术、磁光技术、平面光波导技术等。
（1）高分子可调衍射光栅VOA高分子可调衍射光栅的制作基于一种薄膜表面调制技术。
这种可调衍射光栅（图7）的顶层是玻璃，下面一层是铟锡氧化物（ITO ），中间是空气、聚合物和ITO 阵列，底层是玻璃基底。
在未加电信号时，空气与聚合物层的交界面是与结构表面平行的平面。
当入射光进入该平面时，不发生衍射。
在加电信号后，空气和聚合物的界面随电极阵列的分布而发生周期变化，形成了正弦光栅。
当入射光入射至该表面时，形成衍射。
施加不同的电信号可以形成不同相位调制度的正弦光栅。
图7 可调衍射光栅采用高分子可调衍射光栅的VOA 的工作机制是：通过调制表面一层薄的聚合物，使其表面近似为正弦形状，形成正弦光栅。
利用这种技术，可以制作出一种周期为10微米，表面高度h 随施加的电信号变化并且最高可到300纳米的正弦光栅。
当光入射到被调制的表面上时，形成衍射。
施加不同的电信号改变正弦光栅的振幅，即改变h 时，可以得到不同的相位调制度，而不同相位调制度下的衍射光强的分布是不同的。
当相位调制度由零逐渐变大时，衍射光强度从零级向更高衍射级的光转移。
这种调制可以使零级光的光强从100%连续的改变到0%，图5 片状吸收图6 条状吸收从而，实现对衰减量的控制。
并且这种调制的响应时间非常快，在微秒级。
（2）磁光VOA磁光VOA是利用一些物质在磁场作用下所表现出的光学性质的变化，例如利用磁致旋光效应（法拉第效应）实现光能量的衰减，从而达到调节光信号的目的。
一种典型的偏振无关磁光VOA结构如图8左图所示。
图8 偏振无关磁光VOA结构和光路右图将左图中的镜像光路画在右侧，以利于原理的分析解释。
当光从双芯光纤的一端入射，经透镜准直后（略去光束的厚度），进入到双折射晶体（其光轴垂直于纸面），被分成O光和E光两束光，然后进入法拉第旋转器，光从法拉第旋转器出射后被全反射镜反射，再依次通过法拉第旋转器、双折射晶体和透镜，最后从双芯光纤的另一端输出。
因此，通过调制电压控制磁场，可以使进入法拉第旋转器的偏振光的偏振态发生旋转。
在法拉第旋转角为0度的情况下，O光仍然是O光，E光仍然是E光，两束光不平行，不能合在一起，如图虚线所示，此时衰减程度最大；在法拉第旋转角为45度的情况下，总的法拉第旋转角为90度，O光变成E光，E光变成O光，两束光平行，通过透镜聚焦后合在一起，此时衰减程度最小。
（3）液晶VOA液晶VOA利用了液晶折射率各向异性而显示出的双折射效应。
当施加外电场时，液晶分子取向重新排列，将会导致其透光特性发生变化。
图9 液晶加电前后透光性的变化。
如图9所示，由入射光纤入射的光经准直器准直后，进入双折射晶体，被分成偏振态相互垂直的O光和E光，经液晶后，O光变成E光，E光变成O光，再由另一块双折射晶体合束，最后从准直器输出。
当液晶材料加载电压V时，O 光和E光经过液晶后都改变一定的角度，经第二块双折射晶体，每束光又被分成O光和E光，形成了4束光，中间两束最后合成一束从第二块双折射晶体出射，由准直器接收，另外两束从第二块双折射晶体出射后未被准直器接收，从而实现衰减。
因此，通过在液晶的两个电极上施加不同的电压控制光强的变化，可以实现不同的衰减。
（4）MEMSVOAMEMSVOA有反射式VOA和衍射式VOA（如图10）。
图10 MEMSVOA的结构。
反射式VOA是在硅基上制作一块微反射镜。
光经双芯准直器的一端进入，以一定角度入射到微反射镜上，当施加电压时，微反射镜在静电作用下被扭转，倾角改变，入射光的入射角度发生改变，光反射后能量不能完全耦合进双芯准直器的另一端，达到调节光强的目的；而未加电压时，微反射镜呈水平状态，光反射后能量完全耦合进双芯准直器的另一端。
衍射式VOA基于动态衍射光栅技术。
当施加电压时，在静电作用下相同间隔的动栅条位置向下移动产生衍射光栅效应，通过电压调节来控制一级衍射光从而达到调节光信号衰减量的目的。
（5）平面光波导VOA平面光波导VOA也有两种。
一种是基于Mach-Zehnder干涉仪（MZI）原理，并利用热光效应，使材料的折射率发生变化，从而改变MZI的干涉臂的长度，使两臂产生不同的光程差，实现对光衰减量的控制（如图11）。
这种方法必须对光束进行分束和耦合，这就会引入较大的插入损耗。
图11 基于MZI原理的平面光波导VOA 另一种直接基于电吸收（EA）调制，利用载流子注入改变吸收系数来实现光功率的衰减。
如图12所示，在PN结之间加入一层单模光波导层，当未加电时，从光纤出射的单模光，进入单模光波导层后，仍然是传导模，被限制在这一层中继续传播，并从另一光纤输出；当加载电压时，由于载流子的注入，单模光波导的吸收系数增大，从而部分光被吸收掉。
并且随着电压的增加，流过PN结的电流也随着增加，使得更多的光子被吸收，衰减增大。
图12 利用电吸收调制的平面光波VOA（6）高光电系数材料VOA这种VOA采用的是特殊的陶瓷光电材料，类似铌酸锂（LiNbO3）,不过比铌酸锂有更大的光电系数。
利用这种光电系数足够大的材料制作VOA，不需要做成波导，可以做成自由空间结构，就像隔离器那样。
如图13所示，光经由输入准直器端导入，通过由特殊光电材料做成的一块元件，然后从输出准直器输出。
调节加在光电材料元件上的电压，使得它的折射率发生改变，从而实现衰减。